人防地下室土方开挖及围护方案Word格式文档下载.docx
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土层厚度为4.50~5.40米；
⑩粉质粘土：
土层厚度为4.50~5.50米；
⑾粉质粘土：
土层厚度为5.80~6.70米；
⑿黏土：
未揭穿；
场地地层承载力特征值、变形模量及有关的岩土参数如下：
粉土：
承载力特征值fak=170KPa；
Es=5.47MPa；
r=17.7KN/m3；
场地土类型为中硬土，建筑场地类别为Ⅱ类。
粉土层物理指标中含水量w=15.1%；
密度ρ=18.1KN/m3。
从以上参数分析，土的压缩模量Es=5.47MPa，属中等压缩性土；
粉土层为主要含水层，其含水量为w=15.1%，低于常见的20%，含水量偏低。
三、工程结构特点
本工程为地下一层，建筑结构形式为框架结构和剪力墙结构，设计使用年限为50年，抗震设防烈度为6度，建筑埋深5.1米，基础设计等级为丙类，耐火等级为一级，地下室防水等级为二级，抗震等级为三级，使用功能为平时为小型车停车库，战时为二等人员掩蔽所。
平时停车数量为小型车125台，地下室层高3.7米。
本工程基础为钢筋混凝土独立柱基及钢筋混凝土条形基础，持力层为3层土，均为强风化砂页岩。
其中独立柱基基础面比基础底板底面低500mm，墙下条基基础面比底板底面低300。
地下室底板厚900mm，外墙板厚300mm，地下室底板、顶板及侧墙采用密实防水混凝土，抗渗等级S6。
混凝土强度等级均为C35。
四、编制依据
本方案编制主要依据：
招标文件、施工合同及图纸；
现行规范、规程以及现场实际情况。
主要规范、规程有参考资料如下：
《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002
《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）
《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）
《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001
《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）
《建筑施工手册》（第四版）
《建筑基坑支护》（中国建筑工业出版社）
《土力学地基与基础》（武汉工业大学出版社）
五、总体施工部署
1、质量目标
根据施工合同要求，确保市优质样板工程。
分项隐蔽工程验收一次合格率100%，优良率90%。
竣工验收一次合格率100%，优良率90%。
2、工期目标
根据本工程《施工组织设计》基坑开挖总工期为20天，开工日期按业主要求。
因开工日期未定，待开工日期确定做相应调整。
3、安全文明施工目标
现场施工期间，现场安全文明达到市“安全文明标化工地”标准。
4、施工部署
本工程采用放坡开挖，满足开挖条件后，开始由东向西的行走方向开挖。
本工程土方开挖分三步开挖，每步开挖完毕随后进行人工修坡。
5、拟投入的主要施工机械设备
表1-1拟投入的主要施工机械设备表
序号
设备或
设备名称
型号规格
数量
额定功率
生产能力
备注
1
挖掘机
CAT320L
2
完好
自卸卡车
斯太尔
10台
3
装载机
1台
6、主要劳动力计划
表1-2劳动力计划
工种
土方开挖
边坡
普通工
10
6
放线工
机具工
司机
4
电工
维修工
第二部分、土方开挖方案
一、施工准备
1、工程投入的主要物资
该分项工程主要投入工具其数量及进场时间根据现场施工情况配备。
2、拟投入的机械设备如表1-1。
3、拟投入劳动力如表1-2。
二、施工方法
1、设备进场前，按甲方给定的地下室6个外墙边线控制点测设施工放线控制点和高程水准点。
根据图纸及现场实际情况，该工程基坑较深，基坑四面均采用放坡开挖。
2、本工程基坑支护工程是临时性工程，因此安全与经济的平衡是尤其重要的，不能为了安全而忽略经济，更不能为了经济而忽略安全。
本工程支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响不严重，安全等级为三级。
根据本工程地质条件、周边情况、地下结构开挖深度情况，本基坑全部采用放坡开挖。
基坑采用放坡开挖是最经济、有效的方式，放坡坡度经计算确定。
本工程基坑开挖深度约h=6.45米。
本工程场地内属粉质粘土，现按费兰纽斯提出的土坡稳定性的圆弧滑动分析法——条分法进行基坑整体稳定性分析。
工程上一般认为稳定安全系数K≥1.2时，边坡是安全的。
（此计算参考《土力学地基与基础》第108、109页计算）
为简化计算工作量，根据试算经验，最危险的圆弧滑动面按下述近似方法求得（图2—2）
图2-2最危险滑弧圆心的确定
分别在B、C两点作角α、β（查《土力学地基与基础》第109页表5—4），并求得交点，此点可作为内摩擦角为φ=0时圆弧滑动面的圆心位置，由坡脚A点铅垂向下一倍h处，再水平向右4.5h处得点D。
当φ＞0时，圆心在D0的延长线0点上方附近位置。
分别作圆心01、02、03……的圆弧滑动面，并计算相应的稳定安全系数K1、K2、K3……，取最小Ki值的圆心（如图2-2中02点）作D0线的垂线，并在此垂线上再分别取圆心01′、02′、03′、……，并计算相应的K1′、K2′、K3′……。
则取Kmin′所对应的圆心（例图2-2中02′点）作出滑动面即为最危险的圆弧滑动面。
具体分析计算步骤如下：
（1）按比例绘制土坡剖面图（图2-3），假设滑弧通过坡脚A。
（2）按图2-2方法确定内摩擦角为φ=0时圆弧滑动面的圆心位置。
本工程地质勘察报告未给出内磨擦角，本计算依据《土力学地基与基础》一书，假定内磨擦角φ=15°
。
（3）将滑动土体ABC竖直分成宽度相等的若干土条并编号。
编号时可以圆心O的铅垂线为0条，图中向右为正，向左为负。
为使计算方便，本计算取分条宽度b=R/10，则sinβ1=0.1，sinβ2=0.2，sinβn=0.n，sinβ-n=-0.n等。
（4）计算每一土条重力Wi，Wi=γbihi（hi为计算土条的平均高度），略去土条间的作用力，则其分力为：
切向力Ti=wisinβi，法向力Ni=Wicosβi
（5）各土条对圆心的滑动力矩为
（6）各土条对圆心的抗滑力矩包括如下两部分：
由Ni引起的摩擦力对圆心的抗滑力矩为
由粘聚力c产生的抗滑力矩为
由此可得稳定系数：
式中
——土的内摩擦角标准值（度）；
本计算取15°
βi——土条弧面的切线与水平线的夹角（度）；
c——粘聚力标准值（kPa）；
本工程根据土质情况取c=12KPa。
△li——土条的弧面长度（m）；
Wi——土条的重力标准值（kN），Wi=γbihi；
bi——土条宽度（m）；
hi——土条中心高度（m）。
计算部分放大图
由上图计算（数据由CAD软件内实测得出长度、面积等数据，土的天然重度γ=181kN/m3。
）
K1=
=[（-18.1×
0.809×
0.522×
cos10°
+18.1×
1.374×
cos3°
2.204×
2.882×
3.551×
cos17°
4.059×
cos25°
3.617×
cos32°
3.009×
cos41°
2.16×
cos51°
0.832×
cos64°
）×
0.2679+（12×
86/360×
2×
3.1415926×
6.815）]÷
（-18.1×
sin10°
sin3°
sin17°
sin25°
sin32°
sin41°
sin51°
sin64°
=416.108452÷
141.5655072
=2.939
由计算结果看，稳定安全系数K=2.939远大于1.2，虽不是最小边坡稳定系数，但与最小稳定系相差不会大于1，所以从这个结果分析，边坡处于相对稳定状态，边坡土体向下滑动使边坡失稳的可能性极小。
基坑边3.5米范围内不允许有长期堆载，靠主要道路边坡会经常有动载（汽车路过等情况）。
3、土方开挖结合现场施工机具，劳动力等资源配置情况，地下室采用分层开挖的方式开挖。
土方开挖前，以下事项必须落实，方可开挖。
（1）施工现场的电力设施必须全面检查，保证电通。
（2）与甲方联系确定外运土路线及地点，检查道路通行能力能否满足车辆通行要求。
（3）施工测量已复核，符合规范要求。
（4）设计交底已完成，图纸会审已完成，确定基础相关部分不会有较大变更情况发生。
（5）施工场地基坑开挖边线外已做好基坑临边防护围栏，并挂好密目安全网。
并已设置明显警示标志，夜间照明等均已布置好。
（6）应急措施物资已到位或已联系确定供应部门，遇紧急情况迅速到位。
4、土方开挖劳动力及施工机具准备
（1）根据本工程工程量及工期要求，安排劳动力如下：
普通工10人，测量放线2人，机具工2人，司机4人，电工2人，维修工2人。
（2）挖掘机生产率及机具数量计算
根据施工组织总体安排，该项工程基础（地下室）土石方开挖工期计划20d。
1）挖掘机生产率
①单斗挖掘机工作小时生产率Ph（m3/h）按下式计算：
Ph＝60×
q×
n×
K 式（4-1）
其中n＝60/T；
②单斗挖掘机台班生产率Pd（m3/台班）按下式计算：
Pd＝8Ph×
Kb式（4-2）
其中q－土斗容量（m3）；
n－每分钟挖土次数（次）；
Tp－挖掘机每次作业循环延续时间（s）；
K－系数，一般为0.60～0.67；
Kb－工作时间利用系数，在侧向装土时，Kb为0.78～.88；
③单斗挖掘机工作时生产率Ph：
Ph＝60×
1.2×
（60/40）×
0.6＝64.8m3/h
④单斗挖掘机台班生产率Pd（m3/台班）：
Pd＝8×
Ph×
Kb＝8×
64.8×
0.88＝456.2m3/台班
⑤挖掘机需用数量：
式（4-3）
＝2
故挖掘机需用数量为2台。
其中Q—土方量（m3）；
Pd—挖掘机生产率（m3/台班）；
T—工期20d（工作日）；
C—每天工作班数；
K—时间利用系数，一般为0.80～0.85。
因不清楚甲方要求将土方的外运至何处，故暂不考虑装卸汽车的配备。
（施工时具体配备按施工实际需要予以增减车辆。
5、土方开挖
（1）土方开挖自基坑东向西开挖。
第一层土方开挖初步确定为开挖深度3.5米，先进行试挖。
（2）尽量避免夜间施工，如有需要作好防扰民措施。
夜间施工时，应合理安排工序，防止错挖或超挖。
施工场地应根据需要安装照明设施，在危险地段设置明显标志。
（3）第二层土方开挖仍自东向西进行，至6.2米深度位置，基本达到基底顶面以上200mm，施工人员随后进行两侧道路旁边坡混凝土防护抹面。
（4）第二层开挖结束后，测量人员抄出50cm水平线，在坑壁四周每隔5m钉水平标高小木楔，拉通线找平。
（5）人工清底后，及时通知有关部门进行验槽。
（6）施工中对标准桩、观测点、管网以保护，发现地下异常情况及时通知有关部门处理。
三、质量控制
建立以项目经理为负责人的质量保证体系。
开工前组织全部进场人员学习施工方案，熟悉图纸及地质情况，对机械操作手进行技术交底，要求掌握施工的技术要点。
第一道工序开工前，学习规范要求，精心施工。
完工后，进行严格自检，不合格者坚决返工。
挖方工程允许偏差及检验方法见表3-1。
挖方工程允许偏差及检验方法表表3-1
项
目
检查项目
允许偏差或允许值（mm）
检查方法
基坑
挖方场地平整
人工
机械
主控
项目
标高
-50
±
30
50
水平仪检查
长度、宽度（由设
计中心线向两边量
+200
+300
-100
+500
-150
经纬仪、钢卷尺量
设计要求
观察或用坡度尺
一般
表面平整度
20
用2m靠尺、楔形塞尺
基底土性
观察或土样分析
四、确保安全生产的技术组织措施
建立以项目经理为负责人的安全保证体系。
开工前组织全体进场人员学习安全知识，进行安全交底，定期或不定期地进行安全检查，发现不安全因素立即整改，防患于未然，切实做好安全、文明施工。
1、开工前要做好为各级安全交底工作，制定有关安全措施，组织贯彻落实，并定期开展安全活动。
2、要向全体员工做好现场地上、地下障碍物交底。
要注意对测量桩、点以及地上物的保护，严禁机械乱碰、乱轧。
3、现场施工机械多，配合工种多，特别是二层段的开挖，，各机械、各工种要遵守安全操作规程，注意相互间的安全距离。
机械挖土以人工清底修坡要采用轮换工作面作业，确保配合施工的安全。
4、挖、卸土场主要出入口要设安全岗，配备专人指挥车辆，司机要遵守交通法规和有关规定。
5、要遵守阜新市的有关环卫、市容、场容管理的有关规定。
车辆等驶出现场前要配备专人检查车辆情况，以防途中撒土、扬尘影响市容，车辆出施工现场对轮胎进行冲洗，以免带土上路污染环境。
6、本工程开挖深度大，机械开挖严禁挖陡坡，要密切观察边坡情况，发现问题及时采取防护措施。
7、坡道处理和收尾要设置机械就位平台，不得在斜坡道上就位挖土。
8、为确保施工安全，禁止闲杂人进入，在距开挖坑边500m距离设一道止水线并采用钢管脚手架搭设1.2m高的防护拦杆，且刷以红白相间的调和漆。
一、基坑支护方案
1、本工程由于具备放坡开挖条件，采用大放坡开挖，基坑边坡经验算相对处于稳定状态。
但依据现场实际情况。
三、监测要求
在施工过程中应进行安全监测，通过监测确保基坑开挖过程中围护结构变形情况，一旦出现异常应及时调整施工步骤，并采取有效的应急措施，实行动态管理和信息化施工。
监测内容：
1、基坑开挖过程中，侧壁开裂情况；
2、基坑开挖过程中沉降及裂缝。
监测要求：
1、基坑监测采用在基坑四周设置监测点，由项目部专人负责实施；
2、在土方开挖前，先对监测项目作好记录，以取得各监测项目的初始数据；
3、观察资料填入规定表格，并及时送交建设、监理单位；
四、应急措施
基础地下室基坑开挖过程及开挖后，由于地质的不可预料性及受气候等外界的多重影响，期间的应急措施是必不可少的。
1、对于该期间可能出现的紧急险情，首先应在思想上预先有准备。
由工程项目部项目经理为对可能出现的紧急险情作统一部署，并实行24小时值班制，工程的任何异常，及时通报至项目部及公司有关人员，从而做出最快的反应。
2、基坑开挖程序必须严格按本施工方案进行，精心组织施工，场内堆载必须有序，材料、载重车等不得过于贴近基坑。
3、在整个地下室施工过程中，应进行全过程的现场监测，以便及时获取基坑开挖过程中及开挖后施工过程中土体的受力和变形情况，掌握基坑开挖对周围环境的影响。
以便能及时采取相应措施。
5、现场备装钢管和木板，用以应付坑底和边坡可能出现的不稳定现象。
6、基坑开挖过程中如果出现沉降，位移超过警戒值，应停止挖土，采取堆土包或加打钢管桩等办法。
如变形发展很快，可采取坑外卸土，或坑内回填土。
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